Спосіб уніфікованого опису ресурсів хмарної інфраструктури різних провайдерів
Ескіз недоступний
Дата
2024
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Інфраструктура як код (IaC) стає необхідністю у сучасному хмарному середовищі з різноманіттям хмарних провайдерів. Засоби IaC дозволяють автоматизувати процес встановлення, конфігурації та управління інфраструктурою через написання коду, замість ручного налаштування кожного ресурсу. Основна перевага використання IaC полягає в тому, що це робить інфраструктуру прогнозованою, повторюваною та масштабованою. Крім того, уніфікований підхід до IaC дозволяє стандартизувати процеси розгортання незалежно від хмарного провайдера, що робить його важливим інструментом для команд, які працюють з різними хмарними сервісами. Такий підхід полегшує визначення, налаштування та керування ресурсами, забезпечуючи більшу ефективність та надійність інфраструктури в цілому.
Об’єктом дослідження є процес автоматизації управління інфраструктурою через написання коду.
Предметом дослідження є способи використання IaC для спрощення визначення хмарних ресурсів та створення уніфікованих рішень для різних хмарних провайдерів.
Мета роботи: спрощення управління хмарною інфраструктурою та зробить процес розгортання та керування ресурсами більш ефективним і уніфікованим для користувачів.
Наукова новизна полягає в наступному:
1. Виконано порівняльний аналіз наявних високорівневих способів опису хмарної інфраструктури, визначено переваги та обмеження цих засобів для процесу автоматизації розробки інфраструктури і запропоновано напрями їх покращення.
2. Вперше запропоновано новий уніфікований спосіб опису хмарної інфраструктури, який базується на уніфікації деталей, що описуються по різному у різних провайдерів хмарних сервісів, до більш високого рівня абстракції, відрізняється від існуючих спрощенням або приховуванням загальних блоків, налаштування яких, зазвичай, повторюється у більшості проектів, можливістю компіляції запропонованого способу у мови опису хмарних ресурсів різних провайдерів та дозволяє створювати конфігурації для роботи з різними хмарними провайдерами, які використовують різні способи опису хмарної інфраструктури, в результаті чого конфігурування та управління інфраструктурою стають більш універсальними та незалежними від конкретного хмарного середовища.
3. Виконано порівняльний аналіз запропонованого способу опису зі способами опису CloudFormation, Terraform та Crossplane і показано, що при використанні запропонованого способу деталі опису деяких ресурсів приховуються, а опис інших елементів налаштування, що були розглянуті у прикладах, подається в більш читабельному та зручнішому форматі.
Практична цінність цієї роботи полягає в можливості забезпечення ефективного та уніфікованого способу управління хмарною інфраструктурою для організацій, які планують її використовувати. Розроблений уніфікований спосіб дозволяє зменшити складність процесу розгортання та керування ресурсами у хмарних середовищах, сприяючи при цьому підвищенню продуктивності та зниженню витрат часу та ресурсів. Крім того, запропонований спосіб та розроблений компілятор забезпечують більшу гнучкість та масштабованість для організацій, які використовують засоби різних хмарних провайдерів, дозволяючи їм швидше реагувати на зміни в бізнес-вимогах та забезпечувати високу надійність своєї інфраструктури. Таким чином, розроблені спосіб та компілятор мають потенціал значно полегшити та покращити процеси управління хмарними ресурсами для широкого спектру організацій.
Апробація роботи. Основні положення та відмінності існуючих засобів опису хмарної інфраструктури були представлені та обговорювались на 16 науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2023 (Київ, 28-30 листопада 2023 р.).
Запропонований спосіб був розглянутий у фаховому журналі «Комп’ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво» випуск №54 у статті «Спосіб уніфікованого опису хмарної інфраструктури різних провайдерів».
Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, чотирьох розділів та висновків.
У вступі подано загальну характеристику роботи, зроблено оцінку сучасного стану проблеми, обґрунтовано актуальність напрямку досліджень, сформульовано мету і задачі досліджень, показано наукову новизну отриманих результатів і практичну цінність роботи, наведено відомості про апробацію результатів і їхнє впровадження.
У першому розділі розглянуто існуючі способи опису інфраструктури як коду (IaC) та їх відмінності. Серед них розглянуті такі популярні засоби, як Terraform, Crossplane та CloudFormation. Кожен з цих засобів має свої особливості і підходи до опису інфраструктури, такі як декларативний чи імперативний стиль програмування, рівень абстракції, підтримку різних хмарних провайдерів, масштабованість та інші функціональні можливості. Аналізуючи ці відмінності, можна визначити переваги та недоліки кожного із засобів, а також вибрати найбільш підходящий для конкретного випадку використання.
У другому розділі дослідження вивчається теоретична складова запропонованого способу уніфікованого опису ресурсів хмарної інфраструктури. Цей розділ включає в себе аналіз існуючих підходів до опису інфраструктури як коду та визначення їхніх переваг і недоліків. На основі цього аналізу розроблюється концепція нового уніфікованого підходу до опису, який враховує найкращі практики з існуючих способів і додає нові функціональні можливості. У цьому розділі також проводиться опис теоретичних принципів, що лежать в основі розробленого нового способу, його концептуальна модель та архітектура. В результаті аналізу теоретичних аспектів формується базис для подальшої розробки та впровадження нового уніфікованого способу опису ресурсів хмарної інфраструктури.
У третьому розділі проводиться докладний опис розробки та реалізації запропонованого способу уніфікованого опису ресурсів хмарної інфраструктури. Починаючи з визначення необхідних програмних технологій та засобів, розглядається крок за кроком розробка програмного рішення. В цьому розділі описуються деталі і структура нового засобу, його ключові функціональні можливості та алгоритми, що використані для реалізації. Також розглядаються важливі аспекти, такі як обробка помилок, забезпечення безпеки та масштабованість системи. Крім того, у цьому розділі наводяться приклади коду та ілюстрації, які демонструють реальні випадки використання нового способу опису для опису ресурсів у різних хмарних середовищах. В результаті цього розділу читач отримує повний уявлення про технічну реалізацію та можливості нового уніфікованого способу опису ресурсів хмарної інфраструктури.
У четвертому розділі проводиться порівняльний аналіз запропонованого способу уніфікованого опису хмарної інфраструктури з існуючими способами опису. Порівняння виконується за критеріями простоти використання, масштабованості, зменшення кількості помилок та деякими іншими. Відзначено переваги та недоліки запропонованого способу. Також аналізується вплив нового способу на швидкість розгортання, зручність управління, зниження витрат та інші показники, які можуть бути важливими для організацій, а також визначено перспективи його використання.
У висновках представлені результати проведеної роботи.
Робота представлена на 91 аркушах, містить посилання на список використаних літературних джерел.
Опис
Ключові слова
хмарна інфраструктура, хмарний провайдер, Infrastructure as Code (IaC), хмарні ресурси, автоматизація опису, cloud infrastructure, cloud provider, cloud resources, description automation
Бібліографічний опис
Іваненко, О. А. Спосіб уніфікованого опису ресурсів хмарної інфраструктури різних провайдерів : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Іваненко Олександр Андрійович. – Київ, 2024. – 102 с.